铝材氧化

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中和剂的用量对阴极电泳漆的影响

槽液的pH值是影响槽液稳定性、漆膜外观等重要参数，阴极电泳漆改性环氧树本身并不溶于水，是通过用有机酸中和其漆基中的胺基，在其碳链结构中形成亲水基团后，才能很好地分散于水中。要使槽液稳定，漆膜外观较好，pH值要适中。pH值低于4.5时，则易造成对设备酸性腐蚀加重，漆膜返溶现象加重，电解反应剧烈，漆膜外观易有缩孔等毛病；当pH值高于7.0时，树脂水溶性差，树脂与水亲和形成胶体，增加空间位阻的能力下降，漆膜外观呈海绵状、发皱、粗糙等毛病，是因为中和不够，使树脂液部分凝结，槽液粒子泳动效果下降，电渗差等原因造成的。因此中和剂用量过少，槽液的稳定性逐渐变差，槽液易分层沉淀，涂膜外观变差。尤其水平面有颗粒。中和剂用量过大，槽液的可溶性有所增加，可是对涂膜的再溶性和对设备的腐蚀性增大。

2012年3月8日

涂料技术：技术交流：铝型材电泳涂漆工艺的生产实践

相关专题：涂料时间：2012-03-0212:33来源：阿里巴巴化工价格库

【阿里巴巴化工】涂料技术：电泳涂漆工艺是在电场的作用下，铝型材阳极氧化膜的表面上沉积一层有机涂料膜，经高温固化成型。电泳涂漆型材表面光洁度高，色彩柔和典雅，并且突出了金属的质感。表面覆盖的一层漆膜晶莹剔透，不仅能抵抗水、泥、砂浆和酸雨的浸蚀，而且对于异形型材也有很好的涂装效果，这是其他处理方法不能相比的。日本90％的铝型材都经过电泳涂漆处理。近些年，随着涂漆工艺中反渗透技术的成熟与应用，电泳漆液的回收率高达100％，实现了无污染生产，生产成本大幅下降，为电泳涂漆工艺的推广使用奠定了坚实的基础。1电泳涂漆工艺原理电泳涂漆分为阳极电泳和阴极电泳，根据基体材料的种类或涂装的目的来选择使用电泳涂漆的类型。阴极电泳工艺一般是采用聚胺酯涂料对首饰表面进行涂覆处理。阳极电泳工艺中，第一代涂料为环氧树脂涂料，现在主要用于汽车底盘的表面处理；第二代为丙烯酸涂料，用于铝型材的表面处理。丙烯酸分子式为CH2CHCOOH，聚合成的丙烯酸树脂为一团乱麻，其中最外的羧基有70％被氨基所取代，因其树脂中存在—COONHR，使树脂具有水溶性，氨基树脂在高温下进行交联固化反应。涂料分子的均匀性对工艺操作有很大影响，一般来说，乳化越好，分子越均匀。铝合金电泳涂漆工艺的原理是基材表面经阳极氧化处理后，形成由Al12O3，与A12(SO4)3，所构成的多孔性蜂巢式的保护层。在直流电压作用下，铝合金作为阳极，电流通过氧化膜微孔电解水，产生H

+和O2，同时，电泳涂料液在电场作用下，向阳极被涂物移动，与H’反应并沉积于被涂物上。在电场的作用下，膜中的水分子渗透析出，最终膜中水分含量低至2%~5%。经过烘烤产生交联反应硬化。电泳涂漆起到封闭多孔质氧化膜的作用。电泳涂漆一般认为有4个过程：（1）电解：丙烯酸胺R-COONH2→R-COO-+NH2水H2O→H-+OH-（2）电泳：电荷粒子在导电介质中受电位影响而移动。粒子的移行率与粒子的ZETA电位、电

场大小、介质的介电系数成正比，而与漆液的黏度成反比关系。（1）工艺参数要求：脱脂：硫酸180g/L~200g/L，时间2min~5min碱冼；氢氧化钠40g/L~50g/L，时间2min~5min中和：硫酸180g/L~200g/L，时间2min~5min氧化：硫酸150g/L~180g/L，Al3+<150g/L，槽温（20±5）℃，电流密度为150A/m2~180A/m2。着色：着色电压小于氧化电压，其他参数按配槽要求进行电泳涂漆：固体质量分数5%～7%，PH值7.6~8.4,温度(23±3)℃,电导率25℃时590us/cm~900us/cm,涂漆时间40s~180s，涂漆电压40v~160v沥水：15min~20min固化：温度170℃~180℃，时间30min （2）电泳涂膜的性能指标列表1电沉积：R-COO-+H+→RCOOH↓3R-COO-+Al+→（RCOO）3→（RCOO）3Al↓（1）电渗透：析出于阳极上的涂料膜，构造如同无数的毛细管。毛细管与水的界面存在电气二重层，水分在电场作用下，透过涂料膜脱水，而互换相反电荷造成渗透现象，称为电渗透。2铝型材电泳涂漆工艺过程（1）生产流程如图1所示。①光泽度：使用人射反射角度为600光泽度仪，标板设为100；②硬度要求刮破硬度为3H；③在mt用”(NdOH)I％的水溶液浸泡Ⅺh保护等级大于9．5；④在20~C~”(Hcl)5％的水溶液浸泡20h保护等级大于9．5；⑤在沸水中浸泡8h后检测其失光率小于5％。3电泳涂漆工艺装备(1)电泳电源：对于电泳电源的要求主要是纹波因素，国家标准规定，纹波系数必须小于6％。因为电压不稳会产生针孔、橘皮、失光等一系列缺陷。(2)回收系统：对水洗槽中的漆液进行回收，实现无污染生产。关键部件有高压泵、RO 膜等，是由电泳槽、电泳副槽、电泳后的两道水洗槽及回收膜管组成的封闭式回收系统。该系统的优势在于进入膜管的槽液成分稳定，对膜管有保护作用，在进行漆液回收时达到各槽的动态流量平衡，如图2所示。RO膜管采用高压反渗透技术，不断地从输入液中渗透出水，好的膜管产水量大，水质清彻。也有厂家采用海水淡化替代，当产量大或生产钛金黄色型材时，膜管易堵塞，而且出水质量差，漆液回收率提不上去。高压泵应选用专业

厂家的产品，稳定的进水压力是膜管运行正常的必要条件。(3)电泳精制系统：由阴塔和阳塔组成，阳树脂为大孔弱酸性树脂，阴树脂为强碱性树脂或大孔弱碱性树脂、利用树脂对杂质阴、阳离子进行交换生成H＋和OH-，起到净化漆液的作用。好的树脂与生产出好的产品有着密切的关系，因此要注意树脂牌号的选择。过滤系统：由于生产时电泳槽产生大量的热量，必须及时进行热交换来保持槽液温度的恒定，循环速度应能使产生的热量充分交换。一般来说循环速度为4次／h~6次／h。同时循环过滤系统具有排除悬浮杂质和气泡的作用。

(5)极罩：消解电解反应产生的大量气泡，减少型材花斑缺陷。并且极罩内渗入槽液后可以隔开极板与型材，避免产生电击伤。4生产实践中的问题及对策电泳涂漆会使型材上任何较微小的表面缺陷在亮漆下暴露无遗，而且无法利用生产线上的工艺槽进行返工。电泳型材的生产流程较长，流水作业连贯性强，往往是同一类缺陷在一个时间段所生产的产品中都存在，每一个工艺阶段产生的缺陷到固化处理后会有一个突然的暴露，导致电泳型材的成品率比普通氧化型材的低。生产中常见缺陷的原因及对策如下：(1)橘皮和痱泡等比较突出的漆膜缺陷产生的原因是电沉积不均匀，因此要有针对性地分析加快电沉积速度的因素，如槽温、电导率、涂漆电压等。这些因素加速了带电粒子的泳动，一旦波动至临界值，将加大产生缺陷的几率，尤其是槽温大于25℃时，产生这类缺陷的几率是63．7％。因此工艺参数应尽量保持稳定。(2)漆膜表面有夹杂物不同的原因导致聚集夹杂物的部位不同。如果是一挂型材的上部夹杂物明显，一般是由于水洗槽中的杂质颗粒较多引起的。这是因为氧化膜带正电荷，而水中的颗粒带负电荷，一旦吸附则不易除去。如夹杂物在一挂型材的外侧，一般是电泳后的型材暴露在不清洁的空气中所致。当进行至电泳后沥水阶段时，由于漆膜有一定黏度，当空气中粉尘较多，很容易粘